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““ DISPOSITIVOS DE FUNDACIONDISPOSITIVOS DE FUNDACION””““ DISPOSITIVOS DE FUNDACIONDISPOSITIVOS DE FUNDACION””

”Cimentaciones superficiales, medianas y profundas””Cimentaciones superficiales, medianas y profundas”

““ DISPOSITIVOS DE FUNDACIONDISPOSITIVOS DE FUNDACION””

”Cimentaciones superficiales, medianas y profundas”

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA:BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA:

• Tratado de construcción. Autores: Heinrich Schmitt y

Andreas Heene. Editorial G.G./ Última Edición. Tema: Cimentaciones

• Manual del Ingeniero Civil. Autor: Frederick S. Merrit.

Tercera Edición. Tomo I. Temas: Cimentaciones Poco Profundas y Pilotes y cimentaciones con pilotes.

CaracterCaracteríísticas sticas del edificiodel edificio

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

CaracterCaracteríísticas sticas del suelodel suelo

CaracterCaracteríísticas sticas del edificiodel edificio

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

CaracterCaracteríísticas sticas del suelodel suelo

SISTEMA DE SISTEMA DE FUNDACIONFUNDACIONSISTEMA DE SISTEMA DE FUNDACIONFUNDACION

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DISPOSITIVODISPOSITIVODISPOSITIVODISPOSITIVO

INTERFASE INTERFASE Estructura Edificio Estructura Edificio -- SueloSuelo

INTERFASE INTERFASE Estructura Edificio Estructura Edificio -- SueloSuelo

Decisiones a tomar:Decisiones a tomar:

• Tipo de dispositivo.

• Características geométricas del dispositivo.

• Profundidad del estrato resistente o de fundación.

• Procedimiento constructivo.

Disposición de los elementos

componentes

SISTEMA DE SISTEMA DE FUNDACIONFUNDACIONSISTEMA DE SISTEMA DE FUNDACIONFUNDACION

DispositivoDispositivo

Vigas de Vigas de fundacifundaci óó nn

RiostrasRiostras

Detalles Detalles especialesespeciales

DispositivoDispositivo

Vigas de Vigas de fundacifundaci óó nn

RiostrasRiostras

Detalles Detalles especialesespeciales

Plantas de FundacionesPlantas de FundacionesPlantas de FundacionesPlantas de Fundaciones

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DispositivosDispositivosDispositivosDispositivos

Las FUNDACIONES, Las FUNDACIONES, Se pueden clasificar según:Se pueden clasificar según:

• Forma en que se trasmiten las cargas al terreno:

› LINEAL LINEAL › PUNTUALPUNTUAL › SUPERFICIALSUPERFICIAL

• Relación entre la tensión admisible del terreno y la tensión de trabajo o descarga de la estructura:

› DIRECTASDIRECTAS › INDIRECTASINDIRECTAS › MIXTASMIXTAS

• Relación entre la profundidad de la superficie de cimentación

y la dimensión menor en planta del dispositivo:

› SUPERFICIALES SUPERFICIALES › MEDIA PROFUNDIDADMEDIA PROFUNDIDAD › GRAN PROFUNDIDADGRAN PROFUNDIDAD

Estr. Muro Portante y Estr. Muro Portante y FundFund . Corrida. Corrida

Las CIMENTACIONES, Las CIMENTACIONES, se clasifican se clasifican según: según: Forma en que se trasmiten las cargas:Forma en que se trasmiten las cargas:

a. LINEALLINEAL b. PUNTUALPUNTUAL c. SUPERFICIALSUPERFICIAL

Estr. Pilares y Vigas y Estr. Pilares y Vigas y FundFund . Pilar y Pat. Pilar y Pat íínn

Estr. Pilares y Vigas y Estr. Pilares y Vigas y FundFund . Pilar y Pat. Pilar y Pat íínn

Estr. Muro Portante y Estr. Muro Portante y FundFund . Pilar y Pat. Pilar y Pat íínn

Dibujo planta y corteDibujo planta y corte

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Las FUNDACIONES, Las FUNDACIONES, Se pueden clasificar según:Se pueden clasificar según:

• Forma en que se trasmiten las cargas al terreno:

› LINEAL LINEAL › PUNTUALPUNTUAL › SUPERFICIALSUPERFICIAL

• Relación entre la tensión admisible del terreno y la tensión de trabajo o descarga de la estructura:

› DIRECTASDIRECTAS › INDIRECTASINDIRECTAS › MIXTASMIXTAS

• Relación entre la profundidad de la superficie de cimentación

y la dimensión menor en planta del dispositivo:

› SUPERFICIALES SUPERFICIALES › MEDIA PROFUNDIDADMEDIA PROFUNDIDAD › GRAN PROFUNDIDADGRAN PROFUNDIDAD

Las CIMENTACIONES, según: Las CIMENTACIONES, según: Relación entre laRelación entre la tensión admisible del terrenotensión admisible del terreno yy las las descargasdescargas de la estructura: de la estructura:

a. DIRECTAS: DIRECTAS:

Interfase se logra por ensanchamiento de la base. Aumenta el área de distribución de las cargas sobre el suelo de fundación. Ejemplos: Solución de “EMPATAMIENTO”

› Lineales: Zapata bajo un muro portante. L/B > 10 › Puntual: Patín bajo un pilar. L/B < 5

› Superficial: Plateas

Estr. Muro Portante y Estr. Muro Portante y FundFund . Corrida. Corrida

Estr. Pilares y Vigas y Estr. Pilares y Vigas y FundFund . Pilar y Pat. Pilar y Pat íínn

Las CIMENTACIONES, según: Las CIMENTACIONES, según: Forma en que se trasmiten las cargas:Forma en que se trasmiten las cargas:

a. DIRECTASDIRECTAS : : Solución de “EMPATAMIENTO” Rígido

› Lineales: Zapata bajo un muro portante. L/B > 10 › Puntual: Patín bajo un pilar. L/B < 5

› Superficial: Plateas

5

Las CIMENTACIONES, según: Las CIMENTACIONES, según: Forma en que se trasmiten las cargas:Forma en que se trasmiten las cargas:

a. DIRECTAS: DIRECTAS: Solución de “EMPATAMIENTO” Flexibles (Armadura)

› Lineales: Zapata bajo un muro portante. L/B > 10 › Puntual: Patín bajo un pilar. L/B < 5

› Superficial: Plateas

Sistema PatSistema Patíín bajo un Pilar.n bajo un Pilar.

Caso: Plateas. Factibilidad del desempeCaso: Plateas. Factibilidad del desempe ññ o en la forma de la planta.o en la forma de la planta.

Las CIMENTACIONES, según: Las CIMENTACIONES, según: Forma en que se trasmiten las cargas:Forma en que se trasmiten las cargas:

b. INDIRECTAS INDIRECTAS :

Interfase se logra igualando – al menos-la acción a la reacción por otras fuerzas, como puede ser la fricción. Ejemplos: PILOTES

› Pilotes que trabajan de punta: hincados en el sitio o prefabricados.

› Pilotes que trabajan a fricción: hincados.

CorteCortePilote Hincado Pilote Hincado ““ in situin situ”” ..

Las FUNDACIONES, Las FUNDACIONES, Se pueden clasificar según:Se pueden clasificar según:

• Forma en que se trasmiten las cargas al terreno:

› LINEAL LINEAL › PUNTUALPUNTUAL › SUPERFICIALSUPERFICIAL

• Relación entre la tensión admisible del terreno y la tensión de trabajo o descarga de la estructura:

› DIRECTASDIRECTAS › INDIRECTASINDIRECTAS › MIXTASMIXTAS

• Relación entre la profundidad de la superficie de cimentación

y la dimensión menor en planta del dispositivo:

› SUPERFICIALES SUPERFICIALES › MEDIA PROFUNDIDADMEDIA PROFUNDIDAD › GRAN PROFUNDIDADGRAN PROFUNDIDAD

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a. SUPERFICIALES SUPERFICIALES D/B < 5 b. SEMIPROFUNDAS 5 < D/B < 10

c. PROFUNDAS PROFUNDAS D/B >10

Definiendo: D = Profundidad de fundación. B = Lado menor de la base del cimiento.

Las CIMENTACIONES, se clasifican según: Las CIMENTACIONES, se clasifican según: Relación entre laRelación entre la profundidad de superficie de profundidad de superficie de cimentación cimentación y lay la dimensión menor dimensión menor --en plantaen planta-- del del dispositivo:dispositivo:

Dibujo planta y corteDibujo planta y corte

SUPERFICIALES DIRECTAS SUPERFICIALES DIRECTAS ::

• Sobre terrenos superficiales de gran resistencia (roca).

• Sobre terreno superficial por “EMPATAMIENTO”

› Zapatas de mampostería de piedra y mortero de cal › Zapatas de mampostería de ladrillo y mortero › Zapatas de hormigón simple o c iclópeo. › Zapatas elásticas de hormigón armado.

• Sobre terreno superficial discontinuos:

› Dados de hormigón ciclópeo (vigas y/o pilares) › Bases de hormigón armado (vigas y pilares)

• Sobre terreno superficial de baja resistencia:

› Platea o radié

SUPERFICIALES DIRECTASSUPERFICIALES DIRECTAS ::

• Sobre terrenos superficiales de gran resistencia (roca).

Precauciones: Precauciones:

› Determinar homogeneidad, continuidad y espesor del estrato rocoso. En general banco de rocas.

› Lecho de fundación no debe haber piedras sueltas o suelo suelto.

› En caso de grietas “estabilizadas” se rellenan con morteros

tradicionales de cemento y arena. En caso de no estar estabilizadas ver especialista.

› Horizontalizar los asientos del dispositivo.

Dibujo de cortes en banco Dibujo de cortes en banco de rocade roca

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SUPERFICIALES DIRECTASSUPERFICIALES DIRECTAS ::

• Sobre terreno superficial por “EMPATAMIENTO”

› Zapatas de mampostería de piedra y mortero de cal › Zapatas de mampostería de ladrillo y mortero › Zapatas de hormigón simple o ciclópeo. › Zapatas elásticas de hormigón armado.

SUPERFICIALES DIRECTAS / Continuas:

Zapatas de mamposter ía de piedra y mortero de cal

Ejemplos: Combinación de cimiento de piedra y muro de ladrillo o cerámica armada

SUPERFICIALES DIRECTAS / Continuas:

› Zapatas de mampostería de ladrillo y mortero

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SUPERFICIALES DIRECTAS / Continuas

Ejemplos:

• Zapatas y dados sin armaduras tiene un comportamiento rígido

› Zapatas de hormigón simple o ciclópeo.

SUPERFICIALES DIRECTAS (Continuas)

Ejemplos:

• Zapatas flexibles

• Casos d/l arena y tosca

Ejemplos:

• Plateas, forma d/l planta

Zapatas elásticas de hormigón armado.

SUPERFICIALES DIRECTASSUPERFICIALES DIRECTAS :: • Sobre terreno superficial discontinuos:

› Dados de hormigón ciclópeo (vigas y/o pilares)

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SUPERFICIALES DIRECTASSUPERFICIALES DIRECTAS :: • Sobre terreno superficial discontinuos:

› Dados de hormigón ciclópeo (vigas y/o pilares)

Caso: Dado de ladrillo y viga de aceroCaso: Dado de ladrillo y viga de acero

Fenómeno de las Arcillas Expansivas. ¿Cómo se presentan?

• Precauciones ente las arcillas expansivas en general:

üProcedimiento de excavación y el agua.

üProfundidad de fundación.

ü Perímetro de la edificación

• Caso de fundaciones continuas. Barco.

• Caso de fundaciones discontinuas.

SUPERFICIALES DIRECTAS SUPERFICIALES DIRECTAS ::

• Sobre terreno superficial discontinuos: FLEXIBLES

› Bases de hormigón armado (vigas y pilares)

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SUPERFICIALES DIRECTAS SUPERFICIALES DIRECTAS ::

• Sobre terreno superficial discontinuos: FLEXIBLES

› Bases de hormigón armado (vigas y pilares)

• Sobre terreno superficial de baja resistencia:

› Platea o radié

MEDIA PROFUNDIDAD MEDIA PROFUNDIDAD / DIRECTAS/ DIRECTAS ::

• Sobre Terreno a media profundidad y cargas pequeñas:

› Pilotines

• Sobre terrenos a media profundidad y cargas de cierta importancia:

› Dados y pilares › Patines y pilares

Tratar ejemplos y casos siguientes:

• Armaduras (anclaje) del pilar al dado.

• Forma de determinar las dimensiones del patín y pilar.

• Armaduras del patín y el pilar.

GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad y camisa:

› Pozo indio

• Sobre terreno a gran profundidad:

› Pilotes trabajando de punta. › Pilotes trabajando por fricción .

› Pilotes trabajando de punta y por fricción.

Comentar:

• Forma de trabajo y cálculo estructural.

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GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad y camisa:

› Pozo indio

CIMENTACION CIMENTACION EN POZOEN POZO

FundaciFundacióó n Profunda n Profunda o o SemiSemi profunda profunda

POZO INDIOPOZO INDIO

POZO INDIO POZO INDIO Proceso LlenadoProceso LlenadoCamisa PerdidaCamisa Perdida

GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad:

› Pilotes trabajando de punta, no considerando en el cálculo fricción de los estratos intermedios.

› Pilotes trabajando por fricción:

- No existe terreno firme que resista las cargas. - Aparecen estratos resistentes pero de espesor no

admisible. - Se considera la fricción de los estratos intermedios.

› Pilotes a punta y fricción.

Secciones, cortes y armadura de pilote

PILOTE PILOTE HINCADHINCADO “IN O “IN SITU”SITU”

SISTEMA SISTEMA FRANKIFRANKI

GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad:

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¿Por qué ejecutamos cimentaciones a gran profundidad?

• Descargas en el terreno son grandes.

• Terreno firme se encuentra a mucha profundidad.

• Aparecen capas de napas freáticas que el proceso de cimentación tradicional no puede vencer.

• Estratos resistentes a poca profundidad pero de poco espesor.

• Agilizar los tiempos de ejecución. Ejemplo comparando con un patín a esa misma profundidad.

• Garantizar calidad de cimentación.

• Resultado economía - calidad final es provechoso.

GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad:

› Pilotes trabajando de punta, no considerando en el cálculo fricción de los estratos intermedios.

› Pilotes trabajando por fricción:

- No existe terreno firme que resista las cargas. - Aparecen estratos resistentes pero de espesor no

admisible. - Se considera la fricción de los estratos intermedios.

› Pilotes a punta y fricción.

TIPO DE PILOTE SEGÚN TRABAJO ESTRUCTURALTIPO DE PILOTE SEGÚN TRABAJO ESTRUCTURAL

PILOTE DE PUNTAPILOTE DE PUNTAPrimer orden

PILOTE DE PUNTA PILOTE DE PUNTA Segundo Orden

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PILOTEPILOTEA FRICCIONA FRICCION

TIPO DE PILOTE SEGÚN TRABAJO ESTRUCTURALTIPO DE PILOTE SEGÚN TRABAJO ESTRUCTURAL

Pilotes de hinca tipo: Pilotes de hinca tipo: ““ FrankiFranki”” (camisa (camisa

recuperable)recuperable)

GRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOSGRAN PROFUNDIDAD / INDIRECTOS ::

• Sobre terreno a gran profundidad:

Secciones y detalles de armaduras en cabezales de pilotes tipo FRANKI, primer orden

SISTEMA FRANKISISTEMA FRANKI

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”DISPOSITIVOS DE CIMENTACION”

Dispositivo Tipo Suelo Profundidad Requerida

Tipo Estructura

PlateasPoca Capac.

Portantemenor 1m Muros

Arc. No Expans.

Tosca / Arenas

Barco y vigas de cim. Arcilla Activa menor 1m Muros

Arc. No Expans.

Tosca

Patines y pilares TODO 2,50-3,50m Pilares / Muros

Pilotes TODO mayor 3,5m Pilares

Zapata Corrida menor 1m Muros

Dado y viga cimentación

menor 1,50m Pilares / Muros

InformaciInformacióónn

Terreno EdificioTerreno Edificio

EvaluaciEvaluacióón de los dispositivosn de los dispositivos

Estudio alternativasEstudio alternativas

SelecciSeleccióón Dispositivon Dispositivo

DiseDiseñño Sistema Fundacio Sistema Fundacióónn